by ·0 Comments

System GSM dzieli cechy urządzenia i cechy abonenta na dwie oddzielne części. Część sprzętowa zawiera wszystkie informacje o urządzeniu i oprogramowaniu, natomiast druga zawiera informacje identyfikujące abonenta. Idąc tym tropem, można założyć, że część sprzętowa nie może działać bez klucza, jakim jest karta SIM. Karta to moduł identyfikacyjny, jest to część ruchoma w telefonie. Oznacza to, że wiele kart możemy dostosować do jednego urządzenia – oczywiście jeżeli mamy w telefonie ściągniętą blokadę, jaką jest simlock. Dzięki tożsamym kartą SIM otrzymujemy funkcje, które nie były dostępne w sieciach analogowych, m.in.

  • Dane abonenta są kodowane – osoby trzecie nie mają dostępu do rozmów
  • Wymiana sprzętu następuje bezproblemowo – nie jest potrzeby do tego operator

W dzisiejszych czasach telefon komórkowy jest kolejnym, „zwykłym” sprzętem RTV, gdyż bez karty SIM nie jest on spersonalizowany pod abonenta. W ten sposób można zaopatrzyć się w aparat telefoniczny na własną rękę, bez potrzeby kontaktowania się z operatorem sieci. Pozwoliło to na spadek kosztów obsługi klienta, jak i również na spadek cen połączeń.

Dzięki temu użytkownik może posiadać kilka różnych urządzeń telefonicznych, a nie jak w przypadku telefonu stacjonarnego – tylko jednego aparatu. Abonent posiadający jedną kartę SIM, może korzystać z nieograniczonej liczby kompatybilnych z nią urządzeń. Karta SIM pozwala również na wykonywanie połączeń bezpłatnych – np. połączenia ratunkowe, policja i straż pożarna. Jakiekolwiek zmiany informacji na kartach SIM, również można wykonać bez pomocy operatora.

źródło: gsm.edu.pl

by ·0 Comments

Elektroniczny podpis opiera się na stworzeniu procedury, której zadaniem jest przesłanie drogą elektroniczną danych, które umożliwiają identyfikację abonenta A, a jednocześnie uniemożliwiają powtórzenie tej procedury przez osobę B. Osoba B obserwuje w tym wypadku proces identyfikacji abonenta A. Procedura odbywa się również w przypadku gdy w kanale niekodowanym czyli takim, który bezproblemowo może być obserwowany przez inne osoby, trzeba przesłać szyfrujące klucze. Klucze te są dla danego abonenta charakterystyczne i muszą być zabezpieczone przed ewentualnym wykorzystaniem ich w przyszłości przez osobę do tego nieupoważnioną.

Zasada tworzenia elektronicznego podpisu jest na poniższym zdjęciu:

Załóżmy, że dany kanał transmisyjny nie jest chroniony. W tym wypadku inni abonenci mogą obserwować identyfikację abonenta A dzięki działaniu centrum identyfikacji. Klucz który jest podstawą do identyfikacji abonenta A to tzw. Klucz Ka (rys.a). Klucz Ka jest to hasło, które jest ciągiem znaków, co w istocie jest równoważone liczbie. Gdy klucz Ka jest niezakodowany, to podczas przesyłania umożliwiane jest innemu abonentowi skopiowanie tego klucza. Można wtedy użyć ten klucz w innej sytuacji. Użycie tego klucza w innej sytuacji sprawiłoby, że w przyszłości abonent B zostanie uznany jako abonent A, dzięki czemu abonent B będzie miał dostęp do zasobów abonenta A.

Na rysunku (b) przedstawiono sytuację w której centrum identyfikacji przesyła abonentowi A liczbę y. Abonent ten posiadając tajny klucz Ka, generuje liczbę a, która jest elektronicznym podpisem abonenta A odpowiadającym liczbie y. Gdyby abonent B skopiował liczbę a, to nie otrzyma w przyszłości dostępu do zasobów abonenta A. Spowodowane jest to faktem, że podczas następnej procedury identyfikacji, przez centrum identyfikacji zostanie przesłane do abonenta A inna liczba y1. Liczba ta będzie wymagać odesłania do centrum identyfikacji innej liczby a1.

Podsumowując zasada tworzenia elektronicznego podpisu polega głównie na stworzeniu i zdefiniowaniu algorytmu. Algorytm ten ma za zadanie na podstawie liczb y1 i Ka obliczyć liczbę a1, która odpowiada liczbie y1 (rys. c). Aby procedura działała bezawaryjnie, konieczne jest to, aby obserwator B nie był w stanie obliczyć tajnego klucza Ka. (rys.d)

by ·0 Comments

Włączenie telefonu komórkowego jest sygnałem do rozpoczęcia pracy w sieci telefonicznej. Pierwszym krokiem jest jego rejestracja w sieci, która odbywa się automatycznie. Telefon sprawdza i analizuje wszystkie docierające do niego sygnały z różnych stacji bazowych i wybiera tą najbardziej optymalną. Synchronizacja z odbiornikiem jest niezbędnym krokiem do wykonania przyszłego połączenia telefonicznego. Telefon musi połączyć się ze stacją, gdyż zazwyczaj użytkownik cały czas się przemieszcza i urządzenie musi być przypisane na „stałe” do jednej stacji by nie tracić sygnału.

Po synchronizacji telefon zapisuje identyfikator stacji bazowej, w której zapisane są informacje dotyczące lokalizacji, częstotliwości, rozmiaru itp. Informacje te są używane to zoptymalizowania połączenia i wybrania np. odpowiedniego sygnału do odległości i rodzaju urządzenia. Zbyt silny sygnał będzie zakłócał sąsiadujące urządzenia.

Dotychczasowa rejestracja była bierna, tzn. telefon nie był widoczny dla urządzeń sieci GSM. Pierwszym krokiem jest wysłanie sygnału przez telefon do centrali sieci GSM, a następnie żądania rejestracji. Telefon w tym momencie nie ma przydzielonego kanału. Wysyła żądanie rejestracji na danym kanale, jednak nie ma pewności że zostanie ono odebrane. W przypadku niepowodzenia – ponawia wysyłkę. Wiadomość o rejestracji może nie dotrzeć do centrali np. z powodu podobnej wiadomości wysłanej z innego urządzenia w tym samym czasie.

Kiedy centrala otrzyma poprawne zgłoszenie, rozpoczyna procedurę rejestracji. Zarówno parametry karty SIM i urządzenia, jak i centrum zarządzania sieci abonenta są niezbędne do poprawnego wykonania rejestracji. Rejestracja może zostać przerwana np. w przypadku kradzieży telefonu, gdy abonent zgłosi taki przypadek i zablokuje kartę SIM.

W przypadku pozytywnego zakończenia rejestracji, informacje o telefonie zapisywane są w bazie danych w centrali, a następnie telefon otrzymuje dostęp do usług sieciowych – telefonowania, pisania SMS itp.

źródło: gsm.edu.pl

by ·0 Comments

Standardy sieci telefonii komórkowej (analogowe i cyfrowe) zostały zaprojektowane do pracy w trybie nakładkowym. Oznacza to że mają możliwość współpracy ze sobą. Jest to istotna cecha, gdyż pozwala na realizowanie połączeń pomiędzy użytkownikami różnorodnych sieci.

Jest kilka różnych sposobów kodowania sygnału dźwiękowego, by była możliwość przesłania go między użytkownikami. Do kodowania są wykorzystywane zapisy analogowe lub cyfrowe, w zależności od sprzętu. I jeden i drugi format jest powszechnie używany do kodowania na całym świecie. Dzięki zróżnicowaniu kodowania, osoby w różnych krajach mogą się ze sobą komunikować, gdyż nawet jeśli w jednym kraju używa się jednej formy kodowania, jest on automatycznie transformowany na system używany w danym miejscu.

Sytuacja w sieciach GSM jest bardziej skomplikowana. Na świecie używanych jest kilkadziesiąt standardów sieci komórkowych i cały czas pojawiają się nowe możliwości i rozwiązania technologiczne. Dotychczasowo realizowano połączenia GSM za pomocą sieci stacjonarnych. Sygnał z telefonu GSM był kierowany do centrali stacjonarnej, następnie połączenie szło po kablach stacjonarnych i dopiero przy „wychodzącej” stacji, łączono się z odbiorcą połączenia. Dzisiaj połączenie jest realizowane za pomocą satelity. Pozwala to na przyspieszenie połączenie i lepsze zorganizowanie sieci telefonicznej. Dzięki temu koszty połączeń stale maleją, a użytkowników przybywa. Nie trzeba już dobudowywać kolejnych stacji centralnych, tylko kolejne satelity.

źródło: gsm.edu.pl

by ·0 Comments

Propagacja, czyli rozchodzenie się sygnału w kanale radiowym to zjawisko uzależnione od wielu czynników. Zależy ona przede wszystkim od właściwości samej fali, czyli jej długości oraz polaryzacji, a także od warunków środowiska, w którym rozchodzi się fala. Przez warunki środowiska rozumie się ukształtowanie terenu i rodzaj jego pokrycia – fale radiowe inaczej rozchodzą się na terenach pokrytych wodą, w lesie, w terenach zabudowanych, czy na otwartych przestrzeniach. Natężenie pola elektromagnetycznego maleje wraz ze wzrostem odległości pomiędzy stacją bazową a telefonem.

Bardzo upraszczając sytuację w kanałach rzeczywistych moc sygnału to 1/d^a, gdzie:
„d” – odległość pomiędzy antenami
„a” – współczynnik tłumienia fali, ma wartości z przedziału 1,5 – 6. Standardowa wartość współczynnika w komórkach podmiejskich wynosi 3. W centrach miast często a=5, w mieszkaniach 6, ale np. na przecięciu dwóch anten nadających sygnał 1,5. Im większa jest wartość tego współczynnika, tym sygnał szybciej się gubi, wraz ze wzrostem odległości.

Zjawiskiem kształtującym sygnał w kanale radiowym jest transmisja wielodrogowa. Oznacza to że sygnał docierający do aparatu telefonicznego jest łączony z wielu różnych źródeł. Jest to spowodowane różnymi zakłóceniami i sygnał z jednego źródła zgubiłby się w aglomeracji bloków.

Tłumienie sygnałów w sygnałach rzeczywistych jest o wiele większe w niż tłumienie w wolnej przestrzeni. Sytuacja jest spowodowana różnymi zjawiskami ubocznymi m.in. zaniki propagacji wielodrogowej, efekt Dopplera, zakłócenia telekomunikacyjne.

W środowisku rzeczywistym moc sygnału jest zmienna – na przemian maleje i rośnie. „Efekt cienia radiowego” to wolnozmienne zaniki mocy sygnału radiowego. Typowymi zjawiskami propagacyjnymi są transmisja wielodrogowa i uginanie się fal na przeszkodach. Do anteny w odbiorniku dochodzą promienie które przebyły różne drogi, mają różną amplitudę i fazę. Jeśli dwie różne składowe dochodzące do odbiornika mają ten sam znak – sygnały się wzmacniają i dają dobrą jakość. W przeciwnym wypadku dochodzi do wytłumienia sygnału.

Rozchodzenie się fal w otoczeniu Zemii

W otoczeniu naszej planety fale mogą rozchodzić się jako fala przyziemna, troposferyczna bądź jonosferyczna. Fala przyziemna, jak sama nazwa wskazuje, rozchodzi się wzdłuż powierzchni i jest wykorzystywana do transmisji fal na odległościach do 2000 km. Z kolei fala troposferyczna ulega załamaniu w troposferze, a następnie trafia do odbiornika. Należy podkreślić, że propagacja fal radiowych w troposferze w dużej mierze uzależniona jest od aktualnych warunków meteorologicznych. Natomiast fala jonosferyczna odbijana jest od naładowanej elektrycznie jonosfery. Odbicia fal od tej warstwy zależą w dużym stopniu od aktywności Słońca.